Versuch 3: Statische Spannungsmesser

Versuchsdurchführung

a) Blatt-Elektrometer

 

Es kann ein Blatt-Elektrometer vorgeführt werden. Das Blattelektrometer wird dabei mit einem Kunststoffstab, gerieben an Katzenfell (negative Ladungen) oder gerieben an Wolltuch (positive Ladungen), aufgeladen.

b) Spannungswaage

 

 

Zwei Kondensatorplatten werden mit einem HV-Netzteil gegensätzlich aufgeladen. Bei definierter Spannung wird die Waage tariert und anschließend bei konstantem Plattenabstand die Anzeige der Waage für verschiedene Spannungen abgelesen.

Dabei gilt folgender Zusammenhang zwischen der Kraft zwischen den Platten und der angelegten Spannung:

\(F=\frac{\epsilon_{0} \cdot U^2 \cdot A}{2 \cdot d^2}\)

Die Anzeige der Waage verhält sich also quadratisch zur Spannung zwischen den Kondensatorplatten.

Wahlweise kann auch die Spannung konstant gehalten werden und der Plattenabstand mithilfe des höhenverstellbaren Statives geändert werden.

Dabei verhält sich die Anzeige gemäß der oben genannten Formel invers quadratisch zum Plattenabstand.